Содержание
- Процесс
- Как меняется концентрация
- Дополнительные возможности
- Высокая молекулярная масса
- Общие первичные стандарты
Считайте, что у вас есть раствор известного вещества X, но неизвестной концентрации. Его цель - узнать концентрацию путем взаимодействия этого вещества с веществом Y. Зная, сколько Y было использовано, вы знаете количество X в образце и, следовательно, его концентрацию. Этот химический анализ называется титрованием.
Процесс
Однако концентрация раствора Y может быть не очень однородной из-за некоторого фактора ухудшения. Таким образом, чтобы определить его концентрацию непосредственно перед титрованием образца X, его можно титровать более стабильным раствором, например, раствором Z. Y называется «стандартным раствором», а Z - «первичным стандартом».
Как меняется концентрация
Чтобы понять необходимость в отдельном стандарте (и, следовательно, какие характеристики в нем желательны), это помогает определить, что может пойти не так в стандартном решении. Он может поглощать влагу из воздуха (гигроскопичность), что снижает ее концентрацию. Он может вступать в реакцию с воздушной сеткой или загрязнениями на оборудовании, используемом для титрования. Он может испаряться даже внутри контейнера, снижая его концентрацию, а растворитель может испаряться, оставляя кристаллы узора на стенках контейнера (высолы). Следовательно, эти факторы не могут повлиять на хороший первичный образец.
Дополнительные возможности
Первичный узор не только не гигроскопичен, не реагирует и не выцветает, но и должен быть на 100 процентов чистым. Если он не чистый, то его примеси должны быть инертными. Он должен иметь высокую молекулярную массу, чтобы минимизировать неизбежные ошибки взвешивания. У вас не должно быть гидратной воды, которая представляет собой молекулы воды, которые являются частью определенных кристаллов, но не связаны ковалентно (прочно).
Первичный эталон должен быть твердым для более точного взвешивания. При нагревании для удаления оставшейся жидкости она должна быть достаточно стабильной (нереактивной) независимо от нагрева. Он должен легко растворяться и самопроизвольно реагировать со стандартным раствором при титровании против него (медленные реакции могут привести к тому, что аналитик пропустит точку, в которой весь стандартный раствор уже прореагировал). Эта реакция должна быть стехиометрической; то есть молекулы двух соединений должны реагировать пропорционально - определенное количество молекул в одном реагенте реагирует с определенным числом молекул в другом.
Высокая молекулярная масса
Первичные стандарты выбираются с учетом молекул с высокой молекулярной массой. Цель этого состоит в том, чтобы иметь как можно меньше молекул первичного образца на единицу массы. Например, ваши весы могут весить до 1/10 грамма. Предположим, вы планируете использовать около 1 моль (6,022 x 10 ^ 23 молекул) на титрование. Таким образом, стандарт первичной молекулярной массы 5 г / моль может отличаться от измерения 1 моль на 2%. Первичный стандарт с молекулярной массой 200 г / моль будет далек от точного измерения моля не более чем на 0,05 процента.
Общие первичные стандарты
Соединения, обычно используемые в качестве первичного стандарта, включают хлорид натрия, дихромат калия, оксалат натрия, карбонат кальция, щавелевую кислоту, борат натрия и карбонат натрия.